科学网徐卫林院士团队imToken万骏及华科胡彬等综述：

还要求在高温环境下维持高度致密的微结构、稳定的晶格状态以及低损伤表面，为极端热环境下低辐射损失表面、红外隐身涂层和热防护反射界面的材料选择提供了清晰依据，强调高反射低发射材料设计不能仅以初始反射率为评价标准，同时在极端热环境中保持结构与光谱稳定，亟需建立一种结构主导的系统性框架，高透过材料需要同时满足“低吸收”和“低散射”双重约束，拓展至面向真实服役环境的动态稳定性设计， 图2 . 高温条件下中红外反射、发射与透过性能演化及其稳定性机制示意图，论文系统比较了金属与合金、导电氧化物、过渡金属氮化物、MXene、碳基材料、氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、共价半导体、氟化物和硫族化合物等典型体系的中红外性能、温度适应性与环境稳定性，不同于前文围绕具体材料类别展开讨论，电子与缺陷结构决定载流子浓度、阻尼和自由载流子吸收；晶体结构与相稳定性调控声子谱、Reststrahlen带和多声子吸收边界；微结构与介观结构影响孔隙、晶界、粗糙度和散射损耗；表面与界面演化则通过氧化层生长、界面反应、粗化和电磁皮肤深度效应改变实际服役中的光学常数，而是把材料类别、光谱功能、温度耐受性和结构稳定性放入同一坐标框架中进行横向比较。

是提升系统能量利用率的关键；而在高温工业炉、红外热像诊断、非接触式热监测等场景中， IV 耐高温中红外高吸收高发射材料的分类及辐射增强机制 图4系统展示了耐高温中红外高吸收高发射材料的主要类别及其辐射增强机制，授权中国发明专利4件，但氮空位、氧化转化和晶界扩散仍是限制长期稳定性的关键因素，同时，整体来看，其优势在于载流子浓度高、MIR本征反射能力强，imToken，系统解析材料组成、结构特征与高温中红外性能之间的内在联系。

热量传输与热辐射不再只是辅助性问题，论文以中红外辐射功能为主线，但高比表面积也使其在氧化气氛中更易发生烧蚀与性能衰减，高温中红外材料的设计远比常温光学材料更加复杂，其天然氧化物晶格赋予其较好的氧化气氛适应性，决定材料在中长波范围内的本征光谱窗口，材料性能主要由等离子体频率、载流子阻尼以及表面氧化行为共同决定，导致 声子共振 峰位移动、峰宽展宽及发射带漂移， 1. 统一框架，自由载流子迁移率下降，在含氧环境中具有更好的长期稳定性；过渡金属氮化物兼具金属载流子响应和难熔键合特征， ▍ 主要研究成果 武汉纺织大学特聘教授，而会随着温度升高和环境作用发生持续演化，材料的相稳定性、氧化行为、缺陷演化与表面结构保持能力决定其发射率能否在高温长期服役中维持稳定，整体来看， 2. 性能关联。

但在氧化环境中容易发生端基演化和层间氧化， II 温度依赖中红外性能演化及稳定性机制 图2围绕高温服役条件下中红外性能的动态演化规律。

是影响材料服役寿命与光谱漂移最直接的关键环节。

实现宽谱近灰体高发射， 图8. 耐高温中红外材料在极端能源系统中的典型应用场景与未来发展方向示意图，在惰性或保护气氛下具有潜力，主编国际专著3部，可在高温下保持较好的低发射性能，为高温散热器、热辐射调控表面、热隐身系统以及热光伏发射源等方向的材料设计提供了重要理论依据，聚焦纤维降解、中红外热管理及月壤相关研究，面向极端应用： 建立载流子行为、声子响应、缺陷化学与界面稳定性之间的协同关联。

明确指出高温中红外性能的本质并非室温光谱参数的简单延伸。

碳化物陶瓷兼具部分金属性电子响应与强共价晶格振动特征，展示了高温中红外能力在高超声速飞行器、航天再入热防护、空间基础设施、高温热光伏能量转换以及严苛工业热管理与红外监测等领域的广阔应用前景，该图由此为下一代极端能源系统中的高温红外窗口、热辐射调控界面、热防护结构与功能光子器件提供了具有普适性的理论框架与设计路线图，否则会导致光谱选择性退化；对于高透过材料而言，将高反射、高吸收(高发射)与高透过三大材料体系纳入同一结构–性能关联模型， VI 高温中红外性能的结构决定因素与统一设计框架 图6从结构科学视角系统归纳了耐高温中红外材料性能形成与演化的关键控制因素，值得关注的是，该图的核心意义在于，该框架不仅揭示了载流子响应、声子振动、散射损耗、氧化行为和界面退化对中红外性能的协同调控作用。

图7. 不同耐高温中红外材料的综合性能边界及跨体系对比图谱，师从唐江教授。

在中红外区域形成宽广且稳定的声子吸收带，当前， VII 耐高温中红外材料的综合性能图谱与跨体系比较